Главная страница

Описание сайта

Личные данные

Personal data

Биография

Мировоззрение

Основные идеи

Книги и статьи

Научная школа

Научный семинар

Годовой отчет

Монография

Философия

Новое в теории

Прогнозирование

Нормирование

Потенширование

Энергосбережение

Презентация

КИЦ «Техноценоз»

Соискателям

О диссертации

Атрибуты

VIP-образование

Студентам

УМК по ТОЭ

Раздел КСЕ

Новости сайта

Литература

Термины сайта

Файловый архив

QR-коды сайта

Карта сайта

Визитная карточка


© В.И. Гнатюк, 2000

ТЕХНИКА ТЕХНОСФЕРА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Техника, техносфера, энергосбережение [Сайт] / В.И. Гнатюк. – Электронные текстовые данные. – М.: [б.и.], [2000]. – Режим доступа: http://www.gnatukvi.ru, свободный, [рег. от 23.11.2005 № 5409]



КИЦ «ТЕХНОЦЕНОЗ»


Уважаемые коллеги! Представляем Вашему вниманию Калининградский инновационный центр «Техноценоз» (генеральный директор – Александр Алексеевич Меркулов, научный руководитель – Виктор Иванович Гнатюк). Его основными целями являются: повышение деловой активности и развитие инновационного бизнеса; продвижение высокотехнологичных научно-внедренческих проектов; фундаментальные и прикладные исследования на уровне «ноу-хау». Подобное предприятие представляет собой явление весьма новое для постсоветсткой российской действительности. Новизна заключается в том, что отечественный бизнес ставит перед собой задачу не только инновационного преобразования промышленности, но и финансирования фундаментальных исследований. По сути, мы имеем дело с зарождением очень нужного нашей стране венчурного предпринимательства.


Известно, что российской научной школой подготовлено порядка 12 % от общемирового количества специалистов высшей квалификации. Однако при этом отечественные предприятия обладают лишь 0,2 % наукоемких разработок и высоких технологий. Для всех очевидны две основные причины подобного положения дел. Во-первых, это пресловутая «утечка мозгов». Россию с начала 90-х годов прошлого века покинуло около миллиона ученых. Во-вторых, в стране (особенно в регионах) в настоящее время практически отсутствует полноценный венчурный бизнес. Очевидно, что вторая причина в значительной степени определяет первую. Из многочисленных социологических опросов известно, что подавляющее большинство ученых «убегает» за рубеж не от низких заработков, а в основном из-за невозможности реализовать на практике свои научные достижения. Каков же путь вывода нашей науки из глубочайшего кризиса? Президент России его видит, прежде всего, в «…реализации программы создания, развития и поддержки технопарков, которые призваны стать центрами высоких технологий и формирования экономики нового, инновационного типа».


Существенный вклад в решение данной задачи, наряду с федеральными, внесут и так называемые региональные технопарки, функционирующие как эффективный синтез бизнеса и науки. Региональный технопарк базируется на технологической площадке, включающей три важнейших компонента: инновационный центр, работающий в основном по принципу венчурной компании; научно-производственный центр, занимающийся разработкой наукоемкой продукции; международный выставочный центр, задачами которого являются маркетинг и продвижение высокотехнологичной продукции на региональный и внешний рынки. При этом, региональный технопарк позволяет получить сверхсуммарный эффект от взаимодействия науки, инновационного и маркетингового бизнеса. Таким образом, Калининградский инновационный центр «Техноценоз» является потенциальной площадкой для развития калининградского регионального технопарка.


ЦЕЛИ КИЦ «ТЕХНОЦЕНОЗ»:
  • повышение деловой активности и развитие инновационного бизнеса;
  • продвижение высокотехнологичных научно-внедренческих проектов;
  • фундаментальные и прикладные исследования на уровне «ноу-хау».

ЗАДАЧИ ЦЕНТРА:
  • улучшение инвестиционного климата, повышение деловой активности, расширение экспортных возможностей в секторе малого и среднего инновационного предпринимательства;
  • обеспечение оптимальных организационных и финансовых условий для реализации научно-технических проектов;
  • высвобождение ресурсов для венчурного финансирования фундаментальных исследований и на этой основе развития региональной академической и вузовской науки;
  • создание дополнительных рабочих мест для научных сотрудников, снижение оттока кадров из наукоемких отраслей;
  • создание условий для реализации творческих идей и проектов студентов, аспирантов, молодых инженеров и ученых;
  • привлечение инновационных компаний и научных коллективов из соседних регионов (России и зарубежья) с целью создания международного центра экономического роста;
  • активное участие в формировании региональной политики, направленной на глубокую структурную перестройку в пользу предприятий, выпускающих продукцию с высокой добавленной стоимостью.

«НОУ-ХАУ» ЦЕНТРА:
  • философское осмысление окружающего мира в онтологическом ряду реальностей «неживая – биологическая – техническая – гипертехническая»;
  • закон оптимального построения техноценозов и следующая из него критериально-алгоритмическая система номенклатурной и параметрической оптимизации;
  • методология оптимального управления электропотреблением региональных, производственных и корпоративных электротехнических комплексов и систем.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ К ВНЕДРЕНИЮ:
  • Методика оптимального управления электропотреблением предприятия (организации);
  • Методика прогнозирования электропотребления предприятия (организации);
  • Программный комплекс «Модель оптимального управления электропотреблением»;
  • Объектно-ориентированная среда программированная на основе VS.NET и SQL.

НАУЧНАЯ ПЛАТФОРМА ЦЕНТРА


Примерно со второй половины XX века ученые и практики стали все чаще замечать, что традиционные методы расчета, проектирования и прогнозирования технических систем, основанные на классической математической статистике, далеко не всегда дают корректные результаты. Так, построенное и пущенное в ход промышленное предприятие может потреблять электроэнергии в два и более раз меньше, чем было рассчитано на стадии проектирования. Огромная электростанция десятки лет остается постоянно загруженной лишь на 20 – 30 %, а большой город в зимнюю стужу может в одночасье полностью лишиться теплоснабжения. В чем причина подобных ошибок, приводящих к техногенным катастрофам, а также неэффективному расходованию миллиардов долларов (причем не только в России)? Видеть проблему только в нерадивости проектировщиков и управленцев было бы в корне неверным. Причина гораздо глубже. Дело в том, что мы зачастую пытаемся в процессе создания и управления большими техническими системами типа крупное предприятие, город, регион применять методологию, которая предназначена для технических изделий. А это неправильно.


Человек создает техническую реальность, что для большинства из нас очевидно. Однако есть другой, далеко не очевидный вопрос: а управляет ли человек в полном смысле этого слова плодами рук своих? Есть ли на современном промышленном предприятии хоть один менеджер, который честно может ответить на данный вопрос утвердительно? Скорее всего – нет. Большинство из них скажет, что наоборот, это технические изделия, технологические процессы и окружающая инфраструктура в основном «управляют» людьми, работающими на предприятии. Директора, заместители, руководители цехов и служб зачастую воспринимают происходящие вокруг них процессы как трудно управляемую и трудно прогнозируемую стихию, а управленческие решения принимают чисто интуитивно, руководствуясь личным опытом и советами подчиненных. Отсюда масса промахов и ошибок, создающих опасность техногенных катастроф, снижающих эффективность производства и в конечном итоге делающих предприятия неконкурентоспособными. Для эффективного управления современным промышленным предприятием всем руководителям от начальника смены до генерального директора надо овладевать и внедрять новую методологию, основанную на техноценологических подходах. Это позволит корректно в реальном масштабе времени обрабатывать поступающую статистическую информацию, постоянно видеть свое предприятие как целостную систему и быстро принимать адекватные управленческие решения.


Роль техники в жизни человека очень высока. Это очевидно, если широко толковать понятие техники, понимая при этом исходные продукты (материалы и субстрат, прошедшие первичную обработку и соответствующие стандартам), здания и сооружения (строения, возведенные в соответствии с утвержденными соответствующим образом проектами и планами), технические изделия (нефункционирующие простые системы, изготовленные на основе норм и стандартов), технические объекты (функционирующие сложные системы, созданные в соответствии с проектами и стандартами), отходы производства (элементы и поля, соответствующие стандартам и подготовленные к утилизации). Такой подход позволяет видеть технику везде рядом с человеком и наталкивает на мысль о возможности выделения техники как самостоятельной реальности. Техническая реальность в рамках технократической парадигмы осмысления окружающего мира рассматривается как стоящая в ряду «неживая – биологическая – техническая», объективно существующая всеобщая, самоэволюционирующая форма материи, субстанциальными элементами которой являются технические изделия, обладающие существенной особенностью в приспособленности к творческому преобразованию, сопровождающемуся возникновением новых признаков, а системной формой организации выступают техноценозы, онтологическая сущность которых заключается в наличии между техническими изделиями взаимосвязи, реализующей информационный отбор и тем самым создающей побудительные предпосылки к творческому преобразованию реальностей.


Выделение технической реальности позволяет говорить об особых подходах к ее изучению, предполагающих как общность с другими реальностями, так и различие. Общность обнаруживается прежде всего при сравнении технической реальности с биологической. Здесь действует закон информационного отбора, который в биологической природе проявляется как закон естественного отбора Дарвина. Отсюда общее в подходах и методологии системного описания, классификации и т.д. Обсуждение единства в описании биологических и технических систем, соответствующих аналогий приводит к понятию «техноценоз», которое включает применительно к технике такие биологические понятия, как особь, вид, популяция, каста, семейство. В соответствии с общепринятым определением техноценоз – ограниченная в пространстве и времени взаимосвязанная совокупность далее неделимых технических изделий-особей, объединенных слабыми связями. Связи в техноценозе носят особый характер, определяемый конструктивной, а зачастую и технологической независимостью отдельных технических изделий и многообразием решаемых задач. Взаимосвязанность техноценоза определяется единством конечной цели, достигаемой с помощью общих систем управления и всестороннего обеспечения.


Техноценозы, обладающие рядом присущих им особенностей, математически описываются с помощью гиперболических ранговых распределений. Последние емко и точно характеризуют состояние того или иного техноценоза, если мы его рассматриваем системно, как целостность на макроуровне. Многолетние исследования большого числа техноценозов из различных областей человеческой деятельности позволяют судить об оптимальном, наиболее устойчивом и эффективном их состоянии, которое описывается некоторым идеальным распределением.


Применение к техноценозам начал термодинамики (закона сохранения энергии и принципа максимума энтропии) позволяет сформулировать закон оптимального построения техноценозов, который закладывает методологические основы прикладной концепции, включающей процедуры номенклатурной и параметрический оптимизации. Номенклатурная предполагает изменение видового состава техноценоза (набора видов изделий), а параметрическая – ценологическое влияние на параметры проектируемых вновь или модернизируемых видов техники. В итоге критерием оптимизации является получение такого состояния техноценоза, которое, с одной стороны, характеризуется максимальными функциональным возможностями, а с другой – минимальными затратами на изготовление и всестороннее обеспечение (подготовку кадров, ремонт, обслуживание).


Техника и техноценозы объективно реальны. В этом убеждает даже здравый смысл, если рассматриваются технические изделия как объекты, реальность которых противопоставляется нереальности. Однако это вовсе еще не означает, что автоматически можно вести речь об объективности технической реальности как элемента в ряду «неживая – биологическая – техническая». Обсуждение объективности технической реальности представляется весьма полезным и позволяет выявить фундаментальные основы техноэволюции как ступени и составной части общего эволюционного процесса Вселенной. При этом техноэволюция понимается как приводящий к иерархии форм и сущностей, обеспечивающей векторизованную направленность на непрерывное усложнение, процесс развития технической реальности, сопровождающийся количественными и качественными изменениями и реализующийся в условиях информационного отбора в результате взаимодействия противоположных тенденций, одна из которых ведет к получению новых, а другая – к закреплению существующих эволюционно полезных признаков технических изделий.


Осмысление технической реальности как одного из фундаментальных уровней развития материи в ряду «неживая – биологическая – техническая» становится возможным с пониманием особой роли информации в эволюционном процессе. Под информацией понимается объективно существующая и закрепленная на определенном материальном носителе формализованная прескриптивная система воспроизводства реальностей. При этом, прескриптивная понимается как предписываемая, обязательная, априорно установленная, но не за счет какой-либо субъективной воли, а объективно, как результат предшествующей естественной эволюции. В подобной трактовке можно констатировать, что неживая реальность «обслуживается» информацией в виде физических законов на уровне мира в целом, биологическая – в генотипе вида физиологически неотделимо от особи, а техническая – в генотипе ценоза (гиперценоза) отдельно в виде документа.


Данный подход также позволяет, во-первых, проследить изменение классификации сущего, а во-вторых, охарактеризовать эволюционный процесс. Классификация меняется от неживой материи, где имеется лишь реальность в целом и отдельная особь в частности, до биологической, в которой добавляется вид. Наиболее сложной классификацией характеризуется техническая реальность, где имеется реальность в целом, ценоз, вид, а также особь. Если говорить об эволюционном процессе вообще, то необходимо заметить, что в неживой материи единичным эволюционирующим объектом является реальность в целом, здесь отбор носит глобальный характер и осуществляется локально с нулевой скоростью на уровне физических законов. В биологической реальности эволюционирует с низкой скоростью вид, а отбор характеризуется как межвидовой и слепой. Наконец, техническая реальность создает предпосылки для эволюции на уровне единичного ценоза, при этом отбор становится межорганизменным, целенаправленным, а эволюция существенно ускоряется. В каждой реальности движущей силой остается информационный, в частности, естественный отбор.


Ключевым в осмыслении техноэволюции является выделение и определение объектов данного процесса, их основных свойств и отличий от объектов биоэволюции. Гипербионты, а именно так можно было бы назвать объекты техноэволюции, имеют три важнейших свойства: во-первых, они в своей основе являются техническими, включающими элементы социальные и биологические; во-вторых, имеют потенциал для самоорганизации и развития; в-третьих, и это самое главное, гипербионты обладают способностью воздействовать на свой генотип и в этом смысле самоэволюционировать на уровне особей. C некоторыми допущениями гипербионты можно отождествлять с отдельными современными наиболее совершенными техноценозами.


Констатируя направление развития Вселенной от неживой реальности к биологической и далее – технической, особым образом следует оговорить, хотя бы в самых общих чертах, далекое будущее технической реальности, при этом можно ввести понятие некой гипотетической реальности, следующей после технической. Она названа гипертехнической. Формальная логика развития с учетом принятой критериальной системы позволяет предположить, что ее будет характеризовать появление высших материальных форм, состоящих из совокупности ценозов и называемых гиперценозами. Единичным эволюционирующим объектом при этом становится часть гиперценоза, а отбор – внутриорганизменным. Это позволит достичь сверхвысокой скорости эволюции. Однако главным видится то, что именно на этом уровне развития материи впервые единичный объект эволюции перестанет отрицаться собственно эволюционным отбором, что, в определенном смысле, уподобит гиперценозы Вселенной. Остается лишь предположить, что это и есть цель эволюции.


Технократическая философская концепция открывает прямой путь к прикладной техноценологической методологии, которая уже в настоящее время позволяет решать вполне реальные прикладные задачи, связанные с оптимизацией крупных инфраструктурных объектов (городов, регионов, заводов, группировок войск и др.). Наиболее эффективным и хорошо апробированным инструментом техноценологического подхода является ранговый анализ.


Ранговый анализ – это особый метод исследования техноценозов, имеющий целью их статистический анализ, а также оптимизацию, и полагающий в качестве основного критерия форму видовых и ранговых распределений. Он базируется на следующих основаниях: технократическом подходе к окружающей реальности, восходящем к третьей научной картине мира; началах термодинамики; негауссовой математической статистике устойчивых безгранично делимых распределений; понятии техноценоза, специфика которого, кроме прочего, видится в методологии исследования. Техноценозы не поддаются описанию ни традиционными методами гауссовой математической статистики, оперирующей понятиями среднего и дисперсии как информативно насыщенными свертками больших массивов статистической информации, ни лежащими в основе редукционизма имитационными моделями. Чтобы корректно описать техноценоз, необходимо постоянно оперировать выборкой в целом, как бы велика она ни была, что предполагает построение видовых и ранговых распределений, теоретическая основа которых лежит в области негауссовой математической статистики устойчивых безгранично делимых гиперболических распределений.


Оптимизация техноценозов также является специфической процедурой и сводится к оптимальному управлению, которое реализуется посредством ТЦ-оптимизации (так называемой техноценологической оптимизации). ТЦ-оптимизация – обязательное для исполнения организационно-техническое воздействие на объекты техноценоза посредством методов макропланирования, прогнозирования и нормирования с учетом ТЦ-критерия. В свою очередь, ТЦ-критерий – реализуемая в рамках ТЦ-алгоритма минимизация потребления техноценозом энергетических ресурсов при условии сохранения основных функционально-технических показателей на уровне, не ниже требуемого (в данном случае мы имеем дело с практической реализацией уравнений закона оптимального построения техноценозов). ТЦ-алгоритм – целенаправленная взаимосвязанная система процедур управления, осуществляемая ТЦ-методами в форме цикличной многолетней научно-технической политики. ТЦ-метод – способ достижения цели, основанный на теории безгранично делимых гиперболических распределений и представлении об оптимальном состоянии техноценоза, строго соответствующем закону оптимального построения техноценозов, максимизирующем энтропию и приводящем форму рангового распределения к канонической.


Проблема оптимизации техноценозов не находит удовлетворительного решения в рамках меристических методов, основывающихся на детерминизме, стохастизме и редукционизме. Неантропоцентрическое осмысление технической реальности позволяет постичь онтологическую и гносеологическую трансцендентность техноценозов. Кроме того, принятие параметрической и энергетической связанности, а также формальное представление закона сохранения энергии в параметрической форме вооружает принципиально новой холистической методологией оценки эффективности и позволяет выявить фундаментальную взаимосвязь между количеством и качеством в техноценозе. Это, в совокупности с традиционным системным подходом, позволяет вести речь о концепции оптимизации техноценозов как определении видов техники, оптимизации их основных функциональных параметров, а затем – последовательной цикличной реализации процедур номенклатурной и параметрической оптимизации.


Выявление и теоретическое обоснование фундаментальной связи между уровнем основных (видообразующих) параметров технических изделий (особей), из которых состоят обладающие инфраструктурой сложные технические системы (техноценозы), и их численностью, позволило впервые сформулировать закон оптимального построения техноценозов. Оптимальным является техноценоз, в котором имеется такой набор технических изделий-особей, который, с одной стороны, по своим совокупным функциональным показателям обеспечивает выполнение поставленных задач, а с другой – характеризуется максимальной энтропией, т.е. суммарные энергетические ресурсы, воплощенные в технические изделия при их изготовлении, распределены равномерно по популяциям видов техники. Закон имеет два следствия принципиального характера и записывается в виде системы уравнений, представляющей собой базирующуюся на началах термодинамики (законе сохранения энергии и принципе неубывания энтропии) математическую запись условий теоретически оптимального (гомеостатического) состояния техноценоза. Первое следствие констатирует параметрически-энергетическую связанность техноценозов, приводящую к оптимальному состоянию, максимизирующему энтропию при распределении требуемых системе параметрических (энергетических) ресурсов по видам технических изделий (с максимальной дисимметрией при распределении по особям). Данное следствие представляет собой теоретическую основу для разработки критериев оптимизации техноценозов, базирующихся на принципиально новых подходах к теории эффективности сложных систем. Ключевой в формально математическом смысле здесь является предлагаемая процедура свертки, основанная на интегрировании ранговых параметрических распределений техноценоза по видообразующим параметрам. Однако главным представляется новое философское осмысление, проецирующее давно известный принцип «минимакса» на сферу техноценозов и позволяющее увидеть состояние техноценоза, при котором его максимальной функциональной эффективности соответствуют минимальные затраты на всестороннее обеспечение. Второе следствие показывает свертываемость континуума ранговых параметрических распределений к ранговому видовому распределению техноценоза в целом, задающую механизм оптимизации, включающий процедуры номенклатурной и параметрической оптимизации (при самодостаточности последней, которая при определенных условиях неизбежно ведет к номенклатурной в общем процессе оптимизации техноценоза).


Номенклатурная оптимизация учитывает факторы ограниченности и зависимости техноценозов и основывается на процедурах, устраняющих аномальные всплески на видовом распределении техноценоза и приводящих его форму к канонической. Параметрическая оптимизация задает методику, позволяющую при принятии решений в рамках долгосрочной научно-технической политики (проектирование, внедрение, принятие на снабжение, элиминация) вырабатывать ограничивающие требования, выполнение которых улучшает состояние техноценоза в целом. Цикличное выполнение процедур номенклатурной и параметрической оптимизации задает механизм оптимизации техноценозов, объединяющий кибернетический и параметрический уровни, макроскопические и микроскопические, общегосударственные и ведомственные (региональные) интересы, меристический и холистический подходы.


Одной из бурно развивающихся в последние годы практических областей применения закона оптимального построения техноценозов является методология оптимального управления электропотреблением техноценозов. Энергоемкость российской продукции в 3 – 4 раза выше, чем в развитых европейских странах и США, и в 7 раз выше, чем в Японии. В последние 10 – 15 лет этот показатель у нас только продолжает из года в год ухудшаться. Примечательно, что здесь мы резко контрастируем с некоторыми бывшими республиками СССР, ныне независимыми государствами. Примером может служить Литва, где за последние несколько лет отмечается устойчивый рост промышленного производства при неизменном уровне потребления электроэнергии. Думается, ситуация и не изменится, если мы не пойдем по пути, пройденному США, Германией, Японией и другими странами с начала энергетического кризиса 70-х годов XX века, когда на практике стали использоваться методы исследования и оптимизации больших электротехнических и электроэнергетических комплексов и систем.


Основу энергосбережения в электроэнергетике составляет планомерная реализация комплекса технических и технологических мер, которым должна предшествовать оптимизация электропотребления техноценозов на системном уровне. Ее целью является упорядочение электропотребления объектами, экономия направленных на оплату за потребленную электроэнергию средств, полученная за счет организационных мероприятий, а также создание научно обоснованных предпосылок для проведения целенаправленных энергетических обследований. Оптимизация электропотребления на системном уровне осуществляется в рамках связанной методики в четыре этапа. На этапе анализа электропотребления техноценоза по специально разработанным формам запроса осуществляется сбор данных обо всех потребителях электроэнергии. Это позволяет получить развернутую картину электропотребления (с историей на глубину 5 – 6 лет и более), выявить объекты, которые обеспечиваются электроэнергией с нарушением существующих организационно-технических требований, подготовить базу данных для дальнейшего многофакторного анализа. Рекомендуется собранные данные представлять в виде компьютерного информационно-аналитического комплекса, который должен разрабатываться с использованием современного программного обеспечения.


Информационно-аналитический комплекс «Модель оптимального управления электропотреблением техноценоза» представляет собой развитую базу данных по электропотреблению объектов техноценоза, включающую банк и систему управления данными, а также расчетные и графические модули. Комплекс может успешно использоваться при планировании и прогнозировании, а также позволяет оперативно отслеживать информацию о потребителях электроэнергии, обновлять исходные данные для анализа практически в реальном масштабе времени. По запросу из базы данных может быть получена с необходимой степенью детализации и обобщения информация о потребителях электроэнергии. На этапе статистического анализа и построения эмпирической модели процесса электропотребления осуществляется полномасштабная статистическая обработка данных по электропотреблению, которая включает интервальное оценивание, а также прогнозирование, нормирование и потенширование. Вводятся понятия тонких процедур оптимального управления электропотреблением: дифлекс-анализа (на этапе интервального оценивания), GZ-анализа (на этапе прогнозирования), ASR-анализа (на этапе нормирования) и ZP-анализа (на этапе потенширования), которые существенно уточняют стандартные процедуры.


Статическая модель электропотребления, стержнем которой является глубокая обработка данных посредством процедур рангового анализа, дополняется динамической адаптивной моделью, отражающей процесс электропотребления объектов техноценоза на глубину в будущем 5 – 7 лет и более. При этом ключевым является наличие обратной связи, корректирующей исходную базу данных по электропотреблению на основе результатов текущего моделирования. Динамический характер модели придает развитая система входных параметров, отражающих свойства и внешние условия функционирования объектов техноценоза, а также стохастический аналитический аппарат, основанный на имитационных принципах моделирования и оптимизации.


Отражение процесса электропотребления осуществляется с помощью преобразующих функций, построенных на основе законов распределения Вейбулла – Гнеденко и нормального в зависимости от того, имеются ли управляющие воздействия, направленные на реализацию процедур энергосбережения, или нет, соответственно. Параметры законов распределения в ходе моделирования ставятся в соответствие финансовой политике по стимулированию процесса энергосбережения в системе управления техноценоза, а также тарифной политике на рынке электроэнергии. В качестве критерия эффективности используется целевой функционал, основанный на соотношении относительных интегральных показателей качества и затрат, а также системе ограничений, являющихся прямым следствием закона оптимального построения техноценозов. Интегральный показатель качества рассчитывается как относительный потенциал энергосбережения техноценоза, а оптимизационные процедуры в рамках транзактной имитационной модели реализуются с использованием градиентных методов многомерной оптимизации и выпуклого анализа.


Одной из ключевых процедур оптимального управления электропотреблением объектов техноценоза является процедура потенширования. Она заключается в определении потенциала энергосбережения, на величину которого на данном временном интервале может быть сокращено электропотребление техноценоза без ущерба его нормальному функционированию. Потенциал энергосбережения – полученная в результате моделирования на расчетную глубину времени абсолютная разница между электропотреблением техноценоза без реализации энергосберегающих процедур, с одной стороны, и электропотреблением, соответствующим нижней границе переменного доверительного интервала, с другой. Электропотребление техноценоза рассчитывается как интеграл в пределах от нуля до бесконечности под кривой рангового параметрического распределения (или под границей интервала). Потенциал энергосбережения обладает структурными свойствами, под которыми понимается наличие уровней Z1-, Z2- и Z3-потенциала, границы которых устойчивы во времени и определены действующими в системе вероятностными закономерностями, порожденными сложным процессом взаимовлияния техноценоза на объекты и каждого из объектов на техноценоз в целом.


Тонким дополнением к стандартной процедуре потенширования является ZP-анализ, под которым понимается тонкая процедура управления электропотреблением, осуществляемая на этапе потенширования с целью разработки ZP-плана энергосбережения техноценоза. В основе ZP-анализа лежит методика оценки Z-потенциала, причем в качестве конечного рассматривается ранговое параметрическое распределение, соответствующее нижней границе переменного доверительного интервала, полученного в процедуре интервального оценивания после ZP-нормирования, заключающегося в пересчете электропотребления объектов внутри функциональных групп техноценоза на основе реально существующих графиков нагрузки и лучших внутригрупповых показателей. ZP-планирование предусматривает для каждого объекта управляющие воздействия, поставленные в зависимость от дифлекс-параметров. ZP-план – документ, разрабатываемый по результатам ZP-планирования индивидуально для каждого объекта техноценоза на расчетный промежуток времени и предполагающий, что электропотребление техноценоза в целом должно в течение двух этапов понизиться на величину, соответствующую, сначала, Z1-, а затем – Z2-потенциалу. Весьма важным элементом ZP-анализа является мониторинг результативности энергосбережения, который осуществляется с помощью показателя конверсии – величины, рассчитываемой на этапе мониторинга конверсии техноценоза и позволяющей оценить, насколько адекватно премиальные средства конвертировались в фактическое снижение электропотребления. Вычисляется как отношение объема премиальных средств, определенных по итогам процедуры ZP-планирования и вложенных в техноценоз или объект на предыдущем временном интервале, к фактическому снижению электропотребления на последующем интервале.


Результаты практической реализации показывают, что даже в условиях средних (с точки зрения установленной мощности) техноценозов возможна экономия миллионов долларов в течение нескольких лет за счет внедрения методологии оптимального управления электропотреблением без существенных капитальных вложений. Параллельное внедрение новых технических решений и эффективных энергосберегающих технологий еще больше увеличивает экономию.


РУКОВОДСТВО ЦЕНТРА
  • Генеральный директор КИЦ «Техноценоз» – Александр Алексеевич Меркулов.
  • Научный руководитель центра – Виктор Иванович Гнатюк.

РЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ И МЕРОПРИЯТИЯ
  • Издание книги Гнатюк В.И. Закон оптимального построения техноценозов. – Выпуск 29. Ценологические исследования. – М.: ТГУ – Центр системных исследований, 2005. – 384 с.
  • Доклад научного руководителя КИЦ профессора В.И. Гнатюка «Оптимальное управление электропотреблением регионального электротехнического комплекса (техноценоза)» в Институте народнохозяйственного прогнозирования РАН на семинаре «Экономические проблемы энергетического комплекса» (25.10.2005, г. Москва, Нахимовский пр., 47).
  • Доклад П.П. Гриценко 20 декабря 2005 года на общем собрании Международного союза выставок и ярмарок «Ранговый анализ экспоценоза» (материалы разработаны сотрудниками КИЦ по заказу Международного союза выставок и ярмарок).
  • Проведение 8 – 10 февраля 2006 года Международной научно-технической конференции «Энергосбережение. Энергооборудование. Энергопотребление» с изданием совместно с Калининградским государственным техническим университетом сборника докладов.
  • Организация эксклюзивного учебно-научного проекта «VIP-образование».
  • Подготовка к изданию препринта монографии Гриценко П.П., Меркулов А.А., Павлов С.В. VSM-ценоз. – Калининград: КИЦ «Техноценоз», 2006.
  • Разработка и реализация Программного комплекса «Модель оптимального управления электропотреблением техноценоза».
  • Разработка пилотного пакета документов для заключения договора о реализации методологии оптимального управления электропотреблением с правительством Калининградской области.
  • Разработка и внедрение в учебном процессе для соискателей Экспертной системы для формулирования атрибутов и план-проспекта диссертации.
  • Защита 28 сентября 2006 года сотрудником КИЦ С.Н. Гринкевичем диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук на тему «Моделирование и оптимизация процесса электропотребления объектов техноценоза» (руководитель – профессор В.И. Гнатюк).
  • Подготовка по программе «VIP-образование» сотрудников энергослужбы и реализация методологии прогнозирования электропотребления методом АГК на объектах ОАО ХК «Якутуголь» (г. Нерюнгри, Якутия).
  • Представление на всероссийский конкурс научной работы сотрудника КИЦ студента А.А. Шейнина на тему «Система исходных данных для моделирования электропотребления техноценоза» (научный руководитель – В.И. Гнатюк), которая по итогам конкурса за 2006 год решением Министерства образования и науки России награждена медалью.
  • Публикация в центральных научных журналах 10 статей сотрудников КИЦ.
  • Получение сотрудниками КИЦ патента на изобретение Гнатюк В.И. и др. Трансформатор: Патент № 2273907, 2006.
  • Государственная регистрация, постоянная поддержка, администрирование, кодинг и редактирование интернетсайта Техника, техносфера, энергосбережение. – М.: 2000. – http://www.gnatukvi.ru.
  • Разработка и государственная регистрация CD-диска с компьютерным вариантом книги: Гнатюк В.И. Закон оптимального построения техноценозов. – Компьютерная версия, перераб. и доп. – М.: Изд-во ТГУ – Центр системных исследований, 2005. – http://gnatukvi.ru/mono.files/index.htm.
  • Подготовка по заказу правительства Калининградской области аналитического обзора «Системные методы управления энергосбережением в жилищном фонде».
  • Разработка пилотного пакета документов для заключения договора о сотрудничестве с правительством Ханты – Мансийского автономного округа.
  • Организация постоянно действующего научного семинара «Закон оптимального построения техноценозов: философское осмысление, математическое описание, практическое приложение» (руководитель – профессор В.И. Гнатюк).
  • Заключение договора с Тюменским государственным университетом о реализации Методики оптимального управления электропотреблением.
  • Выступление научного руководителя КИЦ профессора В.И. Гнатюка «Оптимальное управление энергопотреблением жилищного фонда» на конференции, проводимой в городе Вильнюс (Республика Литва) в рамках европейского проекта BEEN «Прибалтийская сеть энергосбережения в жилищном фонде» (24.05.2007).
  • Выступление научного руководителя КИЦ профессора В.И. Гнатюка «О стратегии регионального электрообеспечения Калининградской области» на экономическом форуме «Перспективы социально-экономического развития восточной части Калининградской области и их реализация в национальных проектах» (г. Советск, 08.06.2007).
  • В рамках «Летней школы» для сотрудников КИЦ «Техноценоз» профессором В.И. Гнатюком прочитаны четыре лекции, посвященные философским, математическим и практическим аспектам закона оптимального построения техноценозов.
  • Защита 25 сентября 2008 года сотрудником КИЦ Д.В. Луценко кандидатской диссертации на тему «Прогнозирование электропотребления техноценоза с учетом коэффициента когерентности» (руководитель – профессор В.И. Гнатюк).
  • Визит научного руководителя КИЦ профессора В.И. Гнатюка по приглашению ректора Сибирского федерального университета в город Красноярск, где были проведены семинары и консультации, а также прочитаны курсы лекций по ранговому анализу для преподавателей, докторантов, аспирантов и студентов.
  • Доклад профессора В.И. Гнатюка и кандидата технических наук Д.В. Луценко «Прогнозирование электропотребления регионального электротехнического комплекса на инерционном этапе развития» в Институте народнохозяйственного прогнозирования РАН на постоянно действующем семинаре «Экономические проблемы энергетического комплекса» (26.11.2008, г. Москва, Нахимовский пр., 47).
  • Подготовка директором КИЦ А.А. Меркуловым комплекта документов по проекту «Ситуационный центр VSM Cenose» для участия в конкурсе грантов Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (программа «СТАРТ-09»). К настоящему времени принято положительное решение о выделении гранта.
  • Формирование научного коллектива и начало работы по первому этапу программы «СТАРТ-09». Подготовлен научно-технический отчет по первому разделу.
  • Защита 14 мая 2009 года сотрудником КИЦ П.Ю. Дюндиком кандидатской диссертации на тему «Интервальное оценивание электропотребления техноценоза с учетом дифлекс-параметров» (руководитель – профессор В.И. Гнатюк).
  • Успешное завершение исследований по первому этапу программы «СТАРТ-09». Подготовлен заключительный научно-технический отчет.
  • Защита 21 января 2010 года сотрудником КИЦ А.М. Дубовиком кандидатской диссертации на тему «Параметрический синтез в региональном электроэнергетическом комплексе» (руководитель – профессор В.И. Гнатюк).
  • Издание сотрудниками КИЦ учебника Гнатюк В.И., Луценко Д.В. и др. Моделирование систем: Учебник. – Калининград: КПИ, 2009. – 650 с.
  • Издание сотрудниками КИЦ монографии Гнатюк В.И., Луценко Д.В. Прогнозирование электропотребления регионального электротехнического комплекса на инерционном этапе развития. – М.: ИНП РАН, 2009. – 92 с.
  • Издание сотрудниками КИЦ монографии Гнатюк В.И., Луценко Д.В. Прогнозирование электропотребления на основе GZ-анализа. – Калининград: КПИ, 2010. – 144 с.
  • Проведение исследований по программе «Разработка модели функционирования организационной структуры муниципального образования». Проект «Интеллектуальный муниципалитет» (программа «Старт 10 Н1», проект № 10334), 2010 – 2013 гг.
  • Проведение исследований по программе «Программно-аппаратный комплекс управления электропотреблением». Проект «ИнтелЭнерго» («Старт 11 Н1», проект № 14350), 2011 – 2014 гг.
  • Научный проект с участием Калининградского инновационного центра «Техноценоз» «Системы поддержки принятия решений в экономике и управлении, основанном на знаниях» авторского коллектива в составе В.А. Волкогона, В.И. Гнатюка, И.Ю. Краснянского, А.А. Меркулова и А.Я. Яфасова удостоен Премии Калининградской области «Эврика» за 2011 год.
  • Защита 20 октября 2011 года сотрудником КИЦ А.А. Шейниным кандидатской диссертации на тему «Предельный алгоритм нормирования электропотребления» (руководитель – В.И. Гнатюк).
  • В Центральном экономико-математическом институте РАН на очередном заседании постоянно действующего научного семинара «Многомерный статистический анализ и вероятностное моделирование реальных процессов» состоялся доклад сотрудников КИЦ В.И. Гнатюка и А.А. Шейнина «Нормирование электропотребления регионального электротехнического комплекса на основе предельного алгоритма».
  • Защита 1 декабря 2011 года сотрудником КИЦ О.Р. Кивчуном кандидатской диссертации на тему «Комплексное применение процедур рангового анализа» (руководитель – В.И. Гнатюк).
  • Проведение исследований по программе «Разработка требований и методов оценки качества энергообеспечения и теплоснабжения населения на риски чрезвычайных ситуаций». Проект «ИБРАЭ» (программа «Качество энергообеспечения», проект № 11/8020), 2011 – 2012 гг.
  • Проведение исследований по программе «Разработка методики мониторинга электропотребления регионального электротехнического комплекса дочерней компании Холдинга МРСК (на примере ОАО «Янтарьэнерго»)». Проект «МРСК» (программа «Монитор», проект № 12/8020), 2012 г.
  • В Калининградском государственном техническом университете в рамках Х Юбилейной международной научной конференции «Инновации в науке и образовании – 2012» на базе КИЦ «Техноценоз» впервые проведено заседание секции «Современные инновационные технологии в системах поддержки принятия решений». По итогам работы секции заслушаны и опубликованы в сборнике конференции 15 докладов.
  • В Институте народнохозяйственного прогнозирования РАН состоялся доклад сотрудников КИЦ В.И. Гнатюка и А.А. Шейнина «Нормирование электропотребления регионального электротехнического комплекса на основе предельного алгоритма».
  • В Институте энергетических исследований РАН с успехом состоялись доклады сотрудников КИЦ В.И. Гнатюка «Теория оптимального управления электропотреблением регионального электротехнического комплекса», Д.В. Луценко «Методика мониторинга электропотребления регионального электротехнического комплекса ОАО «Янтарьэнерго», а также О.Р. Кивчуна «Программно-аппаратный комплекс мониторинга электропотребления ОАО «Янтарьэнерго».
  • Издание сотрудниками КИЦ монографии Гнатюк В.И. и др. Нормирование электропотребления объектов регионального электротехнического комплекса с использованием предельного алгоритма. – Калининград: Изд-во КПИ, 2012. – 289 с.
  • Издание сотрудниками КИЦ монографии Гнатюк В.И., Шейнин А.А. Нормирование электропотребления регионального электротехнического комплекса: Экономические проблемы энергетического комплекса. – М.: Изд-во ИНП РАН, 2012. – 102 с.
  • В Балтийском федеральном университете им. И. Канта на базе научной школы профессора В.И. Гнатюка проведен научный семинар «Современные инновационные технологии в системах поддержки принятия решений». В работе семинара принял участие заместитель директора Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации РАН по научной работе доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Б.В. Соколов.
  • В Калининградском государственном техническом университете в рамках ХI Международной научной конференции «Инновации в науке, образовании и бизнесе – 2013» на базе Калининградского инновационного центра «Техноценоз» вторично проведено заседание секции «Современные инновационные технологии в системах поддержки принятия решений». По итогам работы секции заслушаны и опубликованы в сборнике конференции 20 докладов.
  • В Институте народнохозяйственного прогнозирования РАН на очередном заседании постоянно действующего научного семинара «Экономические проблемы энергетического комплекса» состоялся доклад В.И. Гнатюка и Д.В. Луценко «Потенциал энергосбережения регионального электротехнического комплекса». Доклад получил высокую оценку участников семинара и по его итогам принято решение опубликовать в следующем году монографию.
  • Издание сотрудниками КИЦ монографии Гнатюк В.И., Луценко Д.В. Потенциал энергосбережения регионального электротехнического комплекса: Экономические проблемы энергетического комплекса. – М.: Изд-во ИНП РАН, 2013. – 107 с.
  • Издание книги Гнатюк В.И. Философские основания техноценологического подхода: Монография. – Калининград: КИЦ «Техноценоз», 2014. – 284 с. – http://gnatukvi.ru/mono_pdf/text.pdf.
  • Подготовка к изданию книги Гнатюк В.И. Закон оптимального построения техноценозов: Монография / В.И. Гнатюк. – 2-е изд., перераб. и доп. – Калининград: Изд-во КИЦ «Техноценоз», 2014. – 487 с., а также ее полнотекстового сетевого варианта: Гнатюк, В.И. Закон оптимального построения техноценозов [Монография] / В.И. Гнатюк. – 2-е изд., перераб. и доп. – Электронные текстовые данные. – Калининград: [Изд-во КИЦ «Техноценоз»], [2014]. – Режим доступа: http://gnatukvi.ru/ind.html, свободный, [рег. от 15.07.2005 № 5045].
  • Успешно завершена НИР «Разработка методики мониторинга электропотребления регионального электротехнического комплекса дочерней компании Холдинга МРСК (на примере ОАО «Янтарьэнерго»)», выполнявшаяся в 2012 – 2013 гг. Калининградским инновационным центром «Техноценоз» и научной школой профессора В.И. Гнатюка по заказу ОАО «Янтарьэнерго». Ранее результаты работы прошли апробацию на научно-технических советах ОАО «Янтарьэнерго», ОАО «Холдинг МРСК», ОАО «Институт «Энергосетьпроект», а также в Институте народнохозяйственного прогнозирования РАН, Институте энергетических исследований РАН и Центральном экономико-математическом институте РАН. В настоящее время работа принята заказчиком.
  • Успешная защита в конце 2014 – начале 2015 годов трех кандидатских диссертаций сотрудниками КИЦ В.С. Олейником, А.В. Докучаевым и С.А. Дорофеевым.

КООРДИНАТЫ


Калининградский инновационный центр «ТЕХНОЦЕНОЗ»

   Почтовый адрес: 236022, г. Калининград, Советский пр., 1, ауд. 477 (посмотреть на карте)

   Телефон/факс: +7 (4012) 99-59-82, мобильный: +7 (906) 213-39-86, e-mail: alex.merkulov@mail.ru


Kaliningrad innovation center "TECHNOCENOSE"

   Address: of. 477, 1, Sovietsky prospekt, Kaliningrad, 236022, Russia (to look on a map)

   Telephone/fax: +7 (4012) 99-59-82, mobile: +7 (906) 213-39-86, e-mail: alex.merkulov@mail.ru


© Гнатюк В.И. Техника, техносфера, энергосбережение. – М., 2000. – http://www.gnatukvi.ru


Контакты: 236005, Россия, г. Калининград, ул. Летний проезд, д. 31, кв. 12 (посмотреть на карте)

+7 (911) 451-93-68; skype:gnatukvi; mail@gnatukvi.ru; http://www.gnatukvi.ru

Contacts: Ap. 12, h. 31, str. Letniy proezd, Kaliningrad, Russia, 236005 (to look on a map)

+7 (911) 451-93-68; skype:gnatukvi; mail@gnatukvi.ru; http://www.gnatukvi.ru


Все права защищены © В.И. Гнатюк, 2000 (ссылки на сайт обязательны)

Copyright © 2000 Victor I. Gnatyuk (all rights reserved)


Перейти в начало страницы